Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2023, 14 (5), 554–559
SILD synthesis of porous manganese oxide nanocoatings as electroactive materials for pseudocapacitors
Artem A. Lobinsky – Ioffe Institute, St. Petersburg, Russia
Maria V. Kaneva – Ioffe Institute, St. Petersburg, Russia
Anastasia K. Bachina – Ioffe Institute, St. Petersburg, Russia
Maxim I. Tenevich – Ioffe Institute, St. Petersburg, Russia
Corresponding author: Artem A. Lobinsky, lobinski.a@mail.ru
PACS 81.07.Bc
DOI 10.17586/2220-8054-2023-14-5-554-559
ABSTRACT In present work the porous nanocoating of manganese oxide were obtained via successive ionic layer deposition from aqueous solutions of potassium permanganate and DMSO. The morphology, phase and chemical composition of the synthesized nanocoatings were characterized by XRD, SEM, EDX and Raman spectroscopy. The possibility of controlled changes in the morphology of the resulting compounds was demonstrated by changing the concentration of reagents and the number of processing cycles in order to obtain optimal electrochemical characteristics. Electrodes based on nickel foam and coated with films of porous manganese oxide showed high specific capacity (1324 and 297 F/g at a current density of 1 A/g in 1 M NaOH and 1 M Na2SO4, respectively), both in neutral and in aqueous alkaline electrolytes.
KEYWORDS manganese oxide, SILD, nanocoatings, electrode materials, pseudocapacitor
ACKNOWLEDGEMENTS This research was financial supported by grant of the President of the Russian Federation for state support of young Russian scientists (grant number MK-3864.2022.1.3). The SEM and PXRD study was conducted utilizing equipment at the Engineering Center of the St. Petersburg State Institute of Technology. The authors gratefully acknowledge to the Center for Optical and Laser Materials Research of St. Petersburg State University.
FOR CITATION Lobinsky A.A., Kaneva M.V., Bachina A.K., Tenevich M.I. SILD synthesis of porous manganese oxide nanocoatings as electroactive materials for pseudocapacitors. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2023, 14 (5), 554–559.
[In Russian] А.А. Лобинский, М.В. Канева, А.К. Бачина, М.И. Теневич
Послойный синтез пористых нанопокрытий оксида марганца, как электроактивного материала для псевдоконденсаторов
АННОТАЦИЯ В настоящей работе пористое нанопокрытие из оксида марганца было получено путем ионного наслаивания из водных растворов перманганата калия и ДМСО. Морфология, фазовый и химический состав синтезированных нанопокрытий были охарактеризованы методами РФА, СЭМ, ЭДС и КР-спектроскопии. Возможность контролируемого изменения морфологии полученных соединений была продемонстрирована путем изменения концентрации реагентов и количества циклов обработки с целью получения оптимальных электрохимических характеристик. Электроды на основе вспененного никеля, покрытые пленками пористого оксида марганца, показали высокую удельную емкость (1324 Ф/г и 297 Ф/г при плотности тока 1 А/г в 1M NaOH и 1M Na2SO4, соответственно) как в нейтральном, так и в щелочном электролите.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА оксид марганца, ионное наслаивание, нанопокрытия, электродные материалы, псевдоконденсатор.
